豫北灌溉區(qū)不同栽培模式下冬小麥對水氮資源響應的研究.pdf

1、本研究從冬小麥物質同化過程和物質利用方式兩個方面，主要通過經(jīng)典控制理論和拓撲學的相關知識，研究不同栽培模式下小麥生長過程對水氮投入的響應，為栽培模式的設計提供參考?；谝郧瓣P于栽培模式的研究，本研究分為田間試驗和根箱試驗兩部分。田間試驗設定5種栽培模式，分別為CK、FP、SH、HE和HH，主要研究冬小麥地上部物質同化和利用方式;根箱試驗則對SH、HE和HH模式下冬小麥的根系結構進行研究。對于田間試驗，通過葉綠素含量和熒光值確定小麥的生理

2、狀態(tài)，在每個采樣點測定小麥個體干物重、含水量和全氮含量，通過曲線擬合和方差分析來研究不同栽培模式下小麥個體干物重、含水量和全氮含量的變化情況;通過高階系統(tǒng)分析來研究不同栽培模式下小麥個體干物質積累對個體含水量和全氮含量的響應。將小麥分蘗情況和拔節(jié)期至開花期測定葉位，通過分布擬合以研究小麥對物質的利用方式。成熟期測定產(chǎn)量和產(chǎn)量構成要素等。對于根箱試驗，在每個采樣點測定小麥根系的長度與直徑，獲得小麥根系的直徑分布，再通過分布擬合與拓撲結構來

3、研究根系利用同化物質和資源的方式。
　　本研究主要內容包括：⑴HH模式下小麥個體干物重對水的響應速度較快，之后依次是SH，CK，F(xiàn)P和HE，而對氮的響應速度則是HH最高，之后依次是SH，HE和FP。栽培模式的優(yōu)化能改善小麥對水和氮變化的響應速度，基于SH和HE的優(yōu)化模式HH，是具有潛力的栽培模式。⑵相比于CK和FP模式，SH、HE和HH模式下在拔節(jié)后小麥保持有更多的分蘗，減少了同化物的損失。HH模式下小麥達到最大分蘗的時間早于SH

4、和HE模式，這就使得小麥的分蘗在拔節(jié)之前獲得更多的營養(yǎng)物質，減少分蘗死亡率。⑶受栽培模式影響，小麥在拔節(jié)過程中采取了不同的策略用以利用光能。CK和HE模式下，小麥只能在拔節(jié)中期保持較均勻的冠層結構，而FP和HH模式下小麥只在拔節(jié)前中期保持均勻的冠層結構，維持均勻冠層結構的時間較長，更有利于同化過程。SH模式下，小麥在中期無法保持均勻的冠層結構，這可能會損害灌漿過程營養(yǎng)物質再轉運，但有利于冠層在灌漿期對光能的利用。⑷SH、HE和HH模式下

5、，0-20cm和20-40cm土層中小麥根系在特定時間內都表現(xiàn)出鯡魚骨形結構，該結構表明根系能高效運輸營養(yǎng)物質，但根系調整為鯡魚骨形結構的時期和位置有所不同。對于HE模式，拔節(jié)前和灌漿前在0-20cm和20-40cm土層中都出現(xiàn);對于HH模式，拔節(jié)前在兩個土層中出現(xiàn)，灌漿前出現(xiàn)的只在0-20cm土層，而20-40cm土層出現(xiàn)的是在灌漿中后期;對于SH模式，拔節(jié)前出現(xiàn)在0-20cm土層，拔節(jié)期在兩個土層中出現(xiàn)，灌漿中后期出現(xiàn)在20-40c